10. Удельная теплота плавления

Формулировки экспериментального закона: удельная теплота плавления.

Формула экспериментальной связи физических величин и словесное изложение формулы: Q = λּm. Количество теплоты, необходимой для того, чтобы превратить твердую фазу вещества в жидкую (расплавить вещество), пропорционально массе вещества. Коэффициент пропорциональности называется удельной теплотой плавления. Для каждого вещества λ имеет свое значение.

Расшифровка формулы: Q – теплота, необходимая для того, чтобы расплавить некоторую m – массу вещества; λ − удельная теплота плавления. Для каждого вещества λ имеет свое значение.

С мысл константы (фундаментальная/нефундаментальная): λ – коэффициент пропорциональности экспериментального закона плавления − называется удельной теплотой плавления. Для каждого вещества λ имеет свое значение. [λ] = .

Условия применения закона: применяется для описания процессов плавления всех веществ.

11. Удельная теплота парообразования

Формулировки экспериментального закона: удельная теплота парообразования.

Ф ормула экспериментальной связи физических величин и словесное изложение формулы: Q = rּm. Количество теплоты, необходимой для того, чтобы превратить жидкую фазу вещества в газообразную (испарить жидкое вещество), пропорционально массе вещества. Коэффициент пропорциональности называется удельной теплотой парообразования. Для каждого вещества r имеет свое значение.

Расшифровка формулы: Q – теплота, необходимая для того, чтобы испарить некоторую m – массу вещества; r – удельная теплота парообразования. Для каждого вещества r имеет свое значение.

Смысл константы (фундаментальная/нефундаментальная): r – коэффициент пропорциональности экспериментального закона парообразования – называется удельной теплотой парообразования. Для каждого вещества r имеет свое значение: [r] = .

Условия применения закона: применяется для расчетов параметров процессов испарения всех веществ.

Глава 7. Теоремы термодинамики и гидростатики Формулы §9. Формулы термодинамики

1. Уравнение Менделеева−Клапейрона

Теорема физики (формула) и словесная формулировка математической записи: . Уравнение Менделеева−Клапейрона. Уравнение состояния идеального газа. Объединенный газовый закон.

Доказательство теоремы. Вывод формулы: установим связь между произвольными состояниями P₁V₁T₁ и P₂V₂T₂ некоторой постоянной массы газа.

Пусть газ находится в состоянии P₁V₁T₁. Нагреем газ при постоянном давлении до температуры Т₂, тогда он займет некоторый объем V', причем по закону Гей−Люссака:

. (1)

Г аз окажется в состоянии P₁V' T₂. В требуемое состояние P₂V₂T₂ газ можно перевести изотермически изменением объема до значения V₂. Состояния P₁V'T₂ и P₂V₂T₂ лежат на одной изотерме, следовательно, по закону Бойля–Мариотта

P₁V' = P₂V₂. (2)

Подставляя в (2) значение V' из (1), получим

. (3)

Так как состояния P₁V₁T₁ и P₂V₂T₂ произвольны, то для заданной массы газа

. (4)

Соотношение (4) получил инженер Клапейрон. Д.И. Менделеев обнаружил следующий экспериментальный закон. Для одного моля любого газа отношение есть постоянная величина, названная Менделеевым универсальной газовой постоянной R. − для одного моля газа: R = 8,31 .

Для произвольной массы вещества отношение изменяется пропорционально количеству вещества : . Соотношение получено.

Условия выполнения: выполняется для модели идеального газа.